基于新型二甲醚共軌電控噴射系統(tǒng)的發(fā)動機燃燒過程數(shù)值模擬研究.pdf

1、面對能源短缺和環(huán)境污染的雙重挑戰(zhàn)，二甲醚優(yōu)良的特性使之成為解決能源短缺和環(huán)境污染的柴油機最佳替代燃料之一，但目前二甲醚應用的最大問題是原來的柴油機燃油供給與噴射系統(tǒng)并不能很好地適用于二甲醚，必須對原有的燃油供給與噴射系統(tǒng)進行大規(guī)模的改造，甚至開發(fā)全新的二甲醚燃油供給與噴射系統(tǒng)。
　　 課題組針對二甲醚的特性，開發(fā)了一套新型二甲醚共軌電控噴射系統(tǒng)，很好地符合了二甲醚的噴射要求。本文基于這種新型噴油系統(tǒng)，應用AVL公司開發(fā)的三維數(shù)值

2、模擬FIRE軟件對一臺新昌NB485B型直噴式柴油機的二甲醚燃燒過程進行了詳盡的模擬計算與分析，與其燃用柴油時的燃燒過程做了對比分析，并對二甲醚的噴油壓力、噴油提前角、預噴射等噴射參數(shù)進行了分析優(yōu)化。得出以下結論：
　　 (1)燃用二甲醚與燃用柴油相比，發(fā)動機的燃燒噪聲、機械負荷、NO排放、soot排放都得到改善。二甲醚總的燃燒持續(xù)期比柴油短，故在二甲醚的實際使用過程中一般適當推遲噴油時間，既能抑制預混燃燒速率，又能加快擴散燃燒

3、速率，可大大降低發(fā)動機機械負荷和NO排放，對提高發(fā)動機綜合性能非常有利。
　　 (2)在標定工況下和最大扭矩工況下，噴油壓力越高，爆發(fā)壓力、缸內(nèi)溫度和燃燒放熱率越高，同樣，NO排放量也越高。這也說明噴油壓力在二甲醚發(fā)動機運轉范圍內(nèi)，對燃燒過程的影響具有一定得普遍性。采用較大噴油壓力時，二甲醚著火快，著火位置離噴嘴位置較遠，火焰在缸內(nèi)擴散得好，燃燒持續(xù)期短。
　　 (3)隨著噴油推遲，二甲醚燃燒持續(xù)期變長，燃油經(jīng)濟性變差，

4、同樣氮氧化物濃度也迅速下降。作出NO-指示功和最大壓力升高率-指示功折衷曲線，發(fā)現(xiàn)NO排量隨著指示功的降低而降低，而最大缸壓升高率在噴油提前角小于17°以后，隨著指示功的降低無太大變化。
　　 (4)采用預噴射方案，使得主噴射的滯燃期明顯縮短，可以獲得比單次噴射更好的NO-指示功折衷曲線，即：在獲得相應的指示功前提下，采用預噴射方案的NO的排放量更低，或者在相同的NO排放量前提下，采用預噴射可以獲得更多的指示功。同時發(fā)現(xiàn)，采用預